Фізичні та хімічні явища.

Фізичні явища

У навколишньому світі постійно відбуваються зміни. Зміна пір року, рух води в річці, ріст рослин, кипіння води в чайнику — усе це приклади змін, що трапляються навколо нас.

Такі зміни називають явищами. Залежно від того, у якій сфері життя відбуваються явища, їх можна поділити на політичні, соціальні, геологічні, біологічні, а також на фізичні й хімічні.

Згадайте процеси, які ви спостерігали: танення льоду, випадання дощу, блискавку, горіння багаття, іржавіння заліза. Запропонуйте, за якими ознаками можна об'єднати (класифікувати) зображені явища.

Порівняймо дії коваля та металурга.

Коваль бере залізний брусок, нагріває його, б'є по ньому молотом і в результаті отримує виріб, приміром, підкову або шолом. Чи змінюється в цьому випадку залізо — речовина, з якої складався брусок? Ні. Під ударами атоми в залізі рухаються, зміщуються, але самі не змінюються (мал. 15.1). Таке явище належить до фізичних.

Залізний брусок і залізний шолом складаються з однієї речовини — заліза. Тому перетворення бруска на шоло

Явища, під час яких змінюється форма предмета або агрегатний стан речовини, але не змінюється її склад, називають фізичними.

Під час фізичних явищ частинки в речовині не змінюються, отже, не змінюються й властивості речовин.

Кипіння води, поява крапель води або льоду в холодильнику, замерзання річок, відливання виробів із розплавленого металу, подрібнення речовин — усе це приклади фізичних явищ.

Наведіть приклади фізичних явищ, під час яких змінюються: агрегатний стан речовин; колір речовин; форма тіл; температура тіл.

Хімічні явища

А що робить металург? Він бере залізну руду й перетворює її на блискучі бруски заліза. Чи змінилася при цьому речовина? Залізна руда — це бурий порошок або каміння, що не проводить електричний струм і легко розсипається від удару молотком. А залізо має металічний блиск, добре проводить електричний струм, від удару не розсипається, а розплющується. Отже, залізна руда й брусок заліза складаються з різних речовин, які мають різні властивості (мал. 15.2). На відміну від коваля, металург перетворив залізну руду на залізо.

Такий процес є хімічним.

хімічних явищах змінюється сама речовина: залізна руда і залізний брусок складаються з різних частинок, тому перетворення руди на залізо є хімічним явищем

Явища, під час яких одні речовини перетворюються на інші, називають хімічними.

Під час хімічних явищ речовини можуть обмінюватися атомами або йонами, молекули можуть сполучатися або «передавати» атоми одна одній. Головне, що під час хімічних явищ утворюється інша речовина з іншими властивостями .

Фізичні та хімічні явища

Горіння деревини, поява іржі на поверхні залізних виробів, скисання молока, пригорання їжі на пательні — усе це приклади хімічних явищ.

Часто замість слів «хімічне явище» кажуть хімічний процес або хімічна реакція. Речовини, що беруть участь у хімічних реакціях, називають реагентами. Речовини, які утворюються внаслідок хімічних реакцій, називають продуктами реакцій.

У хімічних явищах виявляються хімічні властивості речовин — їхня здатність змінюватися під упливом різних умов і реагувати з іншими речовинами. Описати хімічні властивості речовини — означає вказати, з якими речовинами і за яких умов вона може реагувати.

Дослідження хімічних властивостей речовин — одне із завдань хімії.

Наведіть приклади хімічних реакцій, які ви спостерігали в природі або побуті.

Фізичні явища, що супроводжують хімічні реакції

Дуже часто хімічні та фізичні явища відбуваються одночасно .Так, під час горіння свічки парафін спочатку плавиться й випаровується (фізичні явища), а потім випари парафіну починають горіти (хімічне явище).

Якщо нагрівати цукор, то він спочатку розплавиться (фізичне явище), а в разі тривалого нагрівання перетвориться на вуглеподібну чорну масу (хімічне явище)

Як відрізнити хімічні явища від фізичних? Певна річ, можна сказати, що якщо молекули речовини змінилися, то явище належить до хімічних, а якщо не змінилися — до фізичних. Але молекули надзвичайно складно побачити.

Оскільки в процесі хімічної реакції утворюються нові речовини з новими властивостями, то про перебіг реакції свідчить зміна фізичних властивостей реагуючих речовин. Так, якщо поставити молоко в тепле місце, то через певний час воно перетвориться на кисляк. Під час скисання молока з молочного цукру утворюється молочна кислота.

Про перебіг реакцій можна робити висновок за зміною смаку.

Якщо жир на сковорідці починає підгоряти, то про перебіг цієї реакції ми дізнаємося за появою запаху акролеїну — продукту розкладання жиру.

Під час кипіння водопровідної води з розчинених у ній речовин утворюються нерозчинні у воді речовини, які осідають у вигляді накипу на стінках чайника — утворюється осад.

Хімічні реакції, що супроводжуються утворенням нерозчинної речовини (осаду): а — на стінках чайника; б — під час зливання двох рідин

Під час хімічних реакцій може також утворюватися газ. Наприклад, унаслідок реакції харчової соди зі столовим оцтом або лимонною кислотою утворюється вуглекислий газ. Виділення бульбашок цього газу ми й спостерігаємо.

Хімічні реакції, що супроводжуються утворенням газу: унаслідок реакції цинку з оцтовою кислотою утворюється безбарвний газ (а), а внаслідок реакції міді з нітратною кислотою утворюється газ бурого кольору (б)

Якщо в склянку зі столовим оцтом насипати соду, то газ починає виділятися так активно, що здається, ніби рідина закипає. Як у цьому випадку відрізнити кипіння від хімічної реакції? Для цього треба пригадати, як відбувається кипіння: рідина закипає, коли нагрівається до певної температури — температури кипіння.

Для води зазвичай це 100 °С. У разі взаємодії соди з оцтом рідину не нагрівають, а газ виділяється лише в тому місці, у якому сода контактує з розчином, тобто кипінням цей процес назвати не можна.

Часто про хімічні перетворення свідчить зміна кольору . Так, восени в листках дерев зникає зелений пігмент (хлорофіл). Унаслідок цього листки стають жовтими або червоними, ці кольори зумовлені іншими пігментами.

Багато хімічних реакцій, наприклад, реакції горіння, супроводжуються виділенням енергії , зазвичай у вигляді теплоти та світла. А деякі реакції відбуваються з поглинанням енергії. Так, реакція фотосинтезу в рослинах здійснюється з поглинанням енергії сонячного світла.

Умови перебігу хімічних реакцій

Для перебігу хімічних реакцій необхідні певні умови. Насамперед речовини слід перемішати.

Але не завжди хімічна реакція починається відразу після перемішування речовин. Деревина дуже добре горить, проте сама собою вона не займається. Аби почалася реакція горіння, деревину треба нагріти до певної температури. Далі реакція відбувається самостійно, поки не закінчиться один із реагентів. Для здійснення багатьох хімічних реакцій потрібне постійне нагрівання або охолодження.

Деякі реакції відбуваються під дією світла або електричного струму. Відомі нестійкі речовини, які розкладаються від тертя або удару.

Умови, необхідні для перебігу різних реакцій, дуже різноманітні. Багато реакцій відбуваються за будь-яких умов, а деякі відбуваються лише за відповідних умов, які описані в хімічній літературі.

Складіть пам’ятку про те, як відрізнити хімічне явище від фізичного. Наведіть приклади із життя.

Виконати тест! Успіху!